Forni ad Induzione per Microfusione

La Microfusione è la derivazione moderna dell'antico procedimento a cera persa. L’impiego di sistemi di meccanizzazione e automazione ha consentito alle moderne industrie l’utilizzo della tecnica della fusione a cera persa per la realizzazione di componenti meccanici su larga scala.

La microfusione nasce come tecnologia per la creazione di pezzi di dimensioni ridotte, ma, grazie all’esperienza acquisita, allo sviluppo della robotica e alla disponibilità di nuovi materiali, oggi si è in grado di ottenere dal processo di Investment Casting getti il cui peso supera i 150 kg.

Vengono costruiti i modelli in cera, successivamente immessi in apposite vasche che contengono resine termoindurenti e granuli ceramici. Questi ultimi due insieme polimerizzano, dando vita ad un rivestimento esterno resistente. Quando il getto viene colato nella forma, la cera si scioglie ed esce dal guscio ceramico, lasciando solo il pezzo a solidificare.

Per produrre un qualsiasi oggetto è necessario in primo luogo realizzare uno stampo, scegliendo alternativamente due tecniche:

  • preparazione di un modello in Ottone/Alluminio geometricamente identico al particolare da produrre, ma maggiorato per realizzare uno stampo in lega a basso punto di fusione.
  • costruzione dal pieno di uno stampo in Alluminio o in Acciaio, con una o più cavità rappresentative del particolare da produrre.

Le fasi del processo di Microfusione:

  1. Stampo modello: I modelli in cera sono ottenuti iniettando con speciali presse la cera semiliquida nello stampo appositamente costruito in lega di Alluminio.
  2. Grappolo: I modelli in cera completi degli attacchi di colata sono assemblati mediante saldatura su un colatoio a formare un grappolo e avviati a rivestimenti ceramici per la formatura del guscio.
  3. Fabbricazione del guscio: Il guscio ceramico viene costruito da strati di materiale ceramico sovrapposti fino a formare uno spessore adeguato a resistere alla spinta metallostatica.
  4. Evacuazione cera: Dopo la completa essicazione del guscio, si procede alla eliminazione della cera con una macchina chiamata autoclave.
  5. Cottura guscio: Il guscio svuotato dalla cera viene cotto ad alta temperatura in un forno di riscaldo. GMS progetta e costruisce Forni rotativi con bruciatori a gas per preriscaldare i gusci di ceramica e ha un potere calorifico pari a 450.000 kCal, 3 zone di regolazione da 3 bruciatori cad, la capienza massima di 24 gusci e raggiunge la massima temperatura di lavoro pari a 1.200 ˚C.
  6. Colata: L’Acciaio prescelto viene fuso in forni ad induzione e quindi versato nel guscio incandescente (precedentemente svuotato dalla cera) e quindi fatto raffreddare.
  7. Sterratura guscio: Il grappolo in Acciaio ormai solidificato, viene liberato con la distaffatura e la sabbiatura dal guscio ceramico.
  8. Finitura: I getti microfusi liberati dal grappolo sono sottoposti alla sbavatura dell’attacco di colata, al trattamento termico ed alla eventuale lavorazione meccanica.

Forni ad Induzione a Crogiolo a Media Frequenza per Microfusione dei metalli ferrosi

01.

Forno ad Induzione a Crogiolo a MF tipo Roll-Over

Il forno Roll-Over per microfusione di GMS è un tipo di forno ad aria è costituito da un crogiolo avvolto da una bobina su un meccanismo in grado di fornire una rotazione di 180˚, chiamato per questo “Roll-Over”.

Un sistema di condotte permette all’Operatore di riversare argon, inerte e non solubile nel metallo fuso, liquido o gassoso, nel crogiolo così da isolare il pelo libero del metallo, altamente reattivo, dall’ossigeno dell’aria. Il forno viene attivato regolando la potenza elettrica nella bobina, in cui passa una corrente tale da generare un campo magnetico indotto al suo interno, proprio dove viene posizionato la billetta di Lega metallica del peso necessario a riempire il guscio.

Il campo magnetico indotto genera una corrente nel lingotto che lo fa scaldare per effetto Joule, fino a farlo fondere; si controlla l’esatta temperatura del metallo con una termocoppia, finché non si raggiunge quella desiderata; si imposta una potenza di mantenimento per tenere costante la temperatura della Lega; il guscio viene estratto dal forno tramite un manipolatore a forca movimentato dagli Operatori di fonderia e viene posizionato e bloccato con la campanella sul crogiolo, in una configurazione studiata in precedenza; si attiva il meccanismo di rotazione a velocità controllata e il metallo fuso si riversa completamente nel guscio. Il grappolo viene infine prelevato dall’Operatore e posto al di sotto di un impianto di aerazione per aspirare i vapori caldi; talvolta si sceglie di utilizzare una polvere esotermica da inserire nella campanella, che incendiandosi scalda la superficie del metallo allo scopo di spostare il baricentro termico il più possibile verso l’alto e ridurre la profondità dei coni di ritiro primari e secondari nel fuso.

Durante questo tipo di colata, la velocità di rotazione del crogiolo è impostata a un valore tale da evitare, all’interno del guscio, la formazione di difetti quali fusioni incomplete o giunti freddi conseguenti alla fluidodinamica interna.

Le specifiche tecniche del Forno a Induzione MF 005/200 Roll-Over di GMS per Microfusione di Acciai:

  • Potenza nominale: 200 kW.
  • Frequenza operativa: 2.400 Hz.
  • Capacità utile: 50 kg.
  • Tempo di fusione: 10 min.

Tutti Forni GMS sono alimentati da Convertitori IGBT, grazie ai quali è possibile condividere eventualmente la potenza tra le singole Unità Fusorie installate (Power Sharing).

Forno ad Induzione a Crogiolo a MF tipo Roll-Over

02.

Forno ad Induzione a Crogiolo a MF a gravità

Il forno a gravità per microfusione di GMS è un tipo di forno ad aria è costituito da un crogiolo avvolto da una bobina su un meccanismo in grado di fornire una rotazione di 90˚.

Durante questo tipo di colata, la velocità di rotazione del crogiolo è impostata a un valore tale da evitare, all’interno del guscio, la formazione di difetti quali fusioni incomplete o giunti freddi conseguenti alla fluidodinamica interna.

Le specifiche tecniche del forno a gravità di GMS per Microfusione di Acciai:

  • Potenza nominale: 200 kW.
  • Frequenza operativa: 2.400 Hz.
  • Capacità utile: 50 kg.
  • Tempo di fusione: 10 min.

Tutti Forni GMS sono alimentati da Convertitori IGBT, grazie ai quali è possibile condividere eventualmente la potenza tra le singole Unità Fusorie installate (Power Sharing).

Forno ad Induzione a Crogiolo a MF a gravità

Forno ad Induzione a Crogiolo a MF a gravità

Tecnologia IGBT (Insulated Gate Bipolar Transistor) per Forni Coreless a MF per microfusione

GMS progetta e produce Quadri Convertitori con Tecnologia IGBT con range di frequenza da 40 a 4.000 Hz e potenza erogabile fino a 15 MW, studiati per l’alimentazione di Forni Coreless a MF per Microfusione.

I nostri Convertitori sono studiati per garantire al Cliente:
  • Indice armonico inferiore rispetto ai limiti massimi previsti dalla normativa vigente.
  • Trasmissione dati in fibra ottica.
  • Alto rendimento di Macchina (risparmio energetico).
  • Controllo in remoto della Macchina tramite rete Internet.
  • CapEx ridotto.

Convertitore a IGBT